CA6140拨叉831007全套课设图纸.rar

第一章、引言第一章、引言 机械制造工艺学课程设计几乎是每一所现代工科综合高校必开 的一门设计。 首先由于机械制造已经不是传统意义上的机械制造， 即所谓的机 械加工。它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、 激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。制造 技术不只是一些经验的积累， 实际上它是一个从产品设计进入市 场返回产品设计的大系统。 所以作为此学科的课程设计其重要 性不言而喻，对于机械专业的学生来说，更是尤为重要。 其次当今世界正在发生的深刻变化，对制造业产生了深刻的影 响， 制造过程和制造工艺也有了新的内涵。 传统制造业不断吸收机械、 信息、材料等方面的最新成果，并将其综合应用于产品开发与设计、 制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。21 世纪的制造业呈现 出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋势。 最后此次课程设计是理论与实际的结合， 是对我们学生一次综合 性的测试，比较全面、系统、多方位考察我们的能力，所以必须尽全 力做到最好！ 第二章、零件的分析第二章、零件的分析 （一（一）零件的作用零件的作用 题目所给的零件是 CA6140车床的拨叉，如下图所示。它位于车 床变速机构中， 主要起换档， 使主轴回转运动按照工作者的要求工作， 获得所需的速度和扭矩的作用。 零件上方的22 +0.021 0 与操纵机构相连， 而方的55+0.4 0孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。 通过上方的力 拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）（二）零件的工艺分析零件的工艺分析 以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、 拨叉的上端面： 去除材料加工， 粗糙度要求 Ra3.2um， 与22 孔轴线垂直度要求为0.05； 2、22孔：公差为22+0.021 0 ，表面粗糙度要求为 Ra1.6um； 3、55孔中心孔：公差为55+0.4 0，内表面粗糙度要求为 Ra3.2u m； 4、73台阶孔： 公差为73+0.5 0， 两台阶面粗糙度要求为 Ra3.2um, 两台阶面之间的距离为20-0.07 -0.21， 两台阶面与22孔中心轴线垂直度要求 为0.07； 5、8通孔：锥销孔加工一半，装配时钻铰，内表面粗糙度要求 Ra1.6um； 6、M8的螺纹孔； 7、切断槽：切断面粗糙度要求为 Ra6.3um; 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采 用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的 经济精度及机床所能达到的位置精度， 并且此拨叉零件没有复杂的加 工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 第三章、工艺规程设计第三章、工艺规程设计 （一）（一）确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良， 但塑性较差、脆性高，不适合磨削，考虑零件在机床运行过程中所受 冲击不大，无交变载荷，属于间歇性工作，零件结构又比较简单， 生 产类型为中批生产，故选择铸件毛坯，以满足加工表面粗糙度要求及 生产纲领要求！ ( ( ( (二二) ) ) )基面的选择基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。 基面的选择 得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。 否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大 批报废，造成巨大损失，所以我们必须高度重视。 1、粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个 小头孔外圆表面为辅助粗基准。理由是拨叉下表面为不需要加工表 面，铸造后不易产生缺陷，没有飞边、浇口和冒口，表面相对光洁。 2、精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便， 依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要 的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。 （三）（三）制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位 置精度等技术要求能得到合理的保证。 在生产纲领已确定为大批量生 产的条件下，可以考虑 采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工 序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产 成本尽量下降。工艺路线方案如下： 工序I粗精铣40mm 孔的两头的端面； 工序II钻粗纹精铰两端22mm 小头孔； 工序III粗精铣73mm 下台阶孔； 工序IV粗精铣73mm 上台阶孔； 工序V粗镗、半精镗55mm 中间孔； 工序VI钻8mm 的推销孔钻到一半，然后与轴配做钻通， 再钻 M8*1mm 的螺纹孔，攻 M8*1mm 的螺纹； 工序VII铣断； 工序VIII去毛刺； 工序IX检查。 此方案是在加工台阶孔时都是用22mm 孔的中心轴线来定位， 其 一这样很容易就可以保证其与两个面的位置要求， 其二也体现了基准 重合的原则。因此此方案是较为合理的！ （四）（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 （五）（五）确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序I：粗精铣左端面 1、加工条件 1 工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。 2 加工要求：粗铣22孔上端面。 3 机床：XA5032立式铣床。 4 刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 ae=60,深度 apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 4 计算基本工时：粗铣时，tj=92.4/660=0.14min，其中 lm=l1+l2+l3=75+3+14.4=92.4mm， Vf=nf=300*2.2=660r/min,辅助时间 按照基本时间的百分比计算，可以取辅助时间为0.15min；精铣时， tj=92.4/480=0.2min，其中 lm=l1+l2+l3=75+3+14.4=92.4mm， Vf=nf=600*0.8=480r/min,辅助时间按照基本时间的百分比计算， 可以 取辅助时间为0.2min。 工序II：钻孔、铰孔 1、钻孔：钻头的选择见切削用量简明手册表2-2，钻头的几 何形状为：双锥、修磨横刃；其主要参数：d=22mm，=300， b=3.5mm，o12，b=2mm，l=4mm。 1 进给量：根据切削用量简明手册表2-7，当加工要求为 H12-H13精度，铸铁的强度b=200MPa，f=0.78-0.96mm/r，由于在 中等刚性零件上钻孔，故应乘以孔深修正系数k=0.75，则 f=0.59-0.72mm/r，根据 z5215钻床说明书，取 f=0.70mm/r。 2 钻头磨钝标准及寿命：表2-21，当 d0=20mm，钻头最大磨损 量取0.6mm，寿命 T=45min。 3 切削速度：由表2-13，铸铁硬度为182-199HBS，钻头直径 为 d0=20mm，刀磨形式为修磨双锥及横刀，因此切削速度 V=16m/min，n=1000V/D=255r/min,由此得取 n=300r/min。 4 基本工时：tj=L/nf=（80+10）/300*0.72=0.42min，入切量和 超切量由表2-29查得为10mm，大批量生产时，辅助时间可以按照基 本时间的百分比来计算，所以可取 tf=0.45min。 2、铰孔 刀具直径 d0=22mm，刀具几何参数同上。由于扩孔和铰孔的直 径相差不大，因此选择相同的主轴转速，即切削速度 V=20.7m/min， 为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n 和 f 都不变，所以 tj=0.42min。辅助时间可以按照基本时间的百分比来计算，所以可取 tf=0.40min。 工序III：粗、精铣中间孔73mm 上台阶孔 1、刀具的选择 已知长度方向的加工余量为3mm，故分为粗铣和精铣加工。选 用专用特制刀具，直径为73的镶齿套式面铣刀。 2、进给量 1 粗铣：根据手册得，加工材料为铸铁，硬度为180HBS，则可 得进给量 f=0.5-1.0mm/r，切削速度 Vc=10-15m/min，选择主轴进给 量为 f=0.62mm/r； 2 精铣：根据手册，选择精加工主轴进给量f=0.4mm/r。 3、切削速度 1 粗铣：查得当 d020mm，加工灰铸铁，铣钻材料为硬质合金 时，铣钻的寿命为 T=210min，根据公式 Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv,查表得 Cv=109，m=0.45，Xv=0.15，Yv=0.5，代入可算得 Vc=25m/min, 又有 Vc=10-15m/min，所以取 Vc=15m/min。则可得 n=1000Vc/D=65.4r/min，由表查得选择主轴转速 n=63r/min，此时 Vc=0.24m/s。综合得粗加工的主轴转速为 n=63r/min，进给量 f=0.62mm/r，切削速度为 Vc=0.24m/s。 2 精铣：经查表得 Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv=31.2m/min，则 n=1000*31.2/31.4*73=136r/min。根据表选择 n=125r/min，此时有 Vc=3.14*73*125/1000=0.48m/s。综合得精加工的主轴转速 n=125r/min，进给量 f=0.4，切削速度 Vc=0.48m/s。 4、基本工时 1 粗铣：tj1=（L+l）/nf，其中 L=4mm，l=2mm，n=63r/min， f=0.62mm/r，则有 tj1=0.154min=9.2s，根据机械制造工艺设计简 明手册P211 表查得装夹时间 tz1=0.05min。 2 精铣：tj2=（L+l）/nf，其中 L=4mm，l=2mm，n=125r/min， f=0.4mm/r，则有 tj=0.12min=7.2s，根据手册查得装夹工作的时间为 tz2=0.05min。 3 单件时间定额：其中基本时间 Tj=tj1+tj2=0.154+0.12=0.274min，取辅助时间 Tf=装夹工件时间+卸 下工件时间+主轴开始转动时间+对刀时间+变换进给时间+清除切屑 时间=0.05*2+0.04*2+0.02+0.03+0.02+0.03=0.28min。即单件时间 定额为 Td=Tj+Tf=0.554min=33.24s。 工序IV：粗、精铣中间孔73mm 下台阶孔 (同工序III) 工序V：粗镗、半精镗55mm 孔 1、刀具的选择 刀具材料为 HT200，硬度190-260HBS，b=0.16GPa，铸造。故采 用 T616卧式镗床，YG8硬质合金镗刀。 2、切削用量 单边余量 Z=2.5mm，可确定粗镗r=2mm，根据手册得，可取 f=0.62mm/s，n=200r/min；精镗j=0.5mm，取 f=0.3mm/s， n=125r/min。 3、基本工时 1 粗镗：tj1=L/nf=（20+2*1）/200*0.62=0.18min，辅助时间可 以按照基本时间的百分比来计算，所以可取tf1=0.2min。 2 精镗：tj2=L/nf=（20+2*1）/125*0.3=0.59min，辅助时间可以 按照基本时间的百分比来计算，所以可取tf2=0.5min。 工序VI：钻8mm 的推销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再 钻 M8*1mm 的螺纹孔，攻 M8*1mm 的螺纹 1、刀具的选择 刀具材料为 HT200，硬度190-260HBS，b=0.16GPa，采用 8mm 麻花钻，7.5mm 麻花钻，8mm 的丝锥。 2、加工条件 先钻8mm 的锥销孔，钻到一半后将与该孔配合的轴安装进去， 把两者配合做加工，为的使保证孔与轴的同轴度，同时在尺寸上保证 距上端面10mm；再钻 M8*1mm 的螺纹孔，攻 M8*1mm 的螺纹。 3、切削用量 1 钻8mm 的锥销孔：根据切削手册查得，进给量 f=0.18-0.33mm/z，现取 f=0.3mm/z，v=5m/min，则有 n=1000V/D=1000*